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Generación eléctrica a partir de combustibles vegetales: Aspectos técnicos, económicos y ambientales

Miguel Angel Trossero, Oficial Principal Forestal Madera para Energía, FAO, Roma.

Los combustibles vegetales han constituido históricamente una importante fuente de energía para la generación de electricidad. La utilización como combustible de los residuos derivados de la industria de la madera es el ejemplo típico mas representativo del sector. Ejemplos de este tipo es fácil encontrar en los diversos países de la región.

Los motivos principales que han motivado el uso de estos combustibles en la generación eléctrica son de índole:

Histórica:

diversos años atrás, la generación de electricidad utilizando la combinación de caldera, motor a vapor y generador eléctrico era la solución mas corriente disponible en el mercado;

Técnica:

en la mayoría de los casos se encontraban una gran cantidad de combustibles vegetales que estaban disponible localmente y que constituían una solución rentable. Este aspecto era particularmente importante en las zonas alejadas de los centros urbanos mas desarrollados.

Con el correr del tiempo, la penetración de los combustibles derivados del petróleo fueron lentamente ganando mayor mercado hasta que la crisis energética iniciada en los años 70, y que se continuo en gran parte de los 80, renovó el interés por los biocombustibles. Las múltiples iniciativas que se desarrollaron en Uruguay y Brasil, para citar dos ejemplos que de ninguna manera son únicos, son representativos de dicha época y del tema de la reunión.

¿Por qué biomasa?

Los motivos que nos han conducido a organizar esta reunión en el marco de la Red de Dendroenergía y el GLAERS son múltiples. Entre ellos cabe señalar los siguientes:

- Dada la competencia de la FAO en los temas agrícolas y forestales, es fácil imaginar la importancia que tiene este tema para desarrollar y promover actividades en este sector.

- Los combustibles biomásicos, si bien han sido progresivamente desplazados por combustibles fósiles, en la generación de electricidad, mantienen todavía nichos de mercados importantes, encontrándose diversos sostenedores en el sector publico y privado.

- Cuando ellos están disponibles en la calidad y cantidad deseada constituyen en general una solución energética competitiva con otras alternativas que pueden dar lugar a proyectos rentables.

- La utilización de combustibles vegetales para la generación de electricidad constituyen una nueva oportunidad para diversificar los mercados de las materias primas y productos provenientes del sector agrícola y forestal.

- Los fuertes cambios que se están produciendo en el sector energético a raíz de los cambios políticos, legislativos e institucionales (descentralización y desregulación del sector eléctrico) abren nuevas oportunidades a fuentes de energía alternativas; los combustibles biomásicos están en condiciones de competir con las fuentes energéticas convencionales (fósiles, hidra, nuclear, carbón mineral, entre otros).

- Ultimo, pero no menos importante, es dar seguimiento a los mandatos del Programa 21 en lo que se refiere a los aspectos de desarrollo sostenible y protección del medio ambiente.

¿Por qué una reunión?

Las razones que justifican una reunión son múltiples; pero digamos que es la solución mas conveniente para nuestros objetivos. Veamos las mas importantes:

1. Obtener datos y experiencias positivas y negativas para cubrir los vacíos de información existentes con relación a los aspectos de producción, almacenamiento, distribución y uso de los biomasa para la generación de electricidad a fin de mostrar su importancia en los países de la región.

2. Mostrar las ventajas y desventajas que ofrece la generación de biowatts en las circunstancias actuales de globalización de los mercados con productividades crecientes a costos cada vez mas competitivos en donde la energía se convierte en un insumo crucial para los procesos de producción.

3. Discutir con los miembros de la Red una disciplina que va mas allá de los usos tradicionales de biomasa y que cubre los aspectos modernos del sector a fin de brindar un panorama integral de los posibles usos de biomasa como combustible.

4. Mostrar que la biomasa si bien es considerada una fuente de energía secundaria tiene una serie de ventajas que vale la pena aprovechar; sin embargo, su desarrollo esta restringido por una serie de barreras que es necesario eliminar.

5. Iniciar un proceso de sensibilización y motivación sobre el tema a través del intercambio de informaciones y experiencias para promover el desarrollo y la implementación de nuevas iniciativas en el sector.

¿Qué biomasa utilizar?

Los combustibles biomásicos aptos para la generación de electricidad son muchos y muy diversos. Cada uno de ellos posee propiedades fisicoquímicas especificas que los caracterizan y requieren soluciones tecnológicas particularizadas para su utilización eficiente y confiable.

A fin de lograr ordenar las discusiones de esta reunión vale la pena describir someramente los diversos tipos de biomasa existentes y seleccionar aquellos que son de nuestro interés:

Cultivos energéticos:

Denominamos en esta categoría a aquellos combustibles que son derivados de plantaciones y/o cultivos cuyo principal objetivo es la producción de biomasa con fines energéticos. Este es un tema muy en voga que es motivo de una fabril actividad de investigación y desarrollo en los países industrializados que están buscando alternativas ecológicas a las fuentes energéticas convencionales y una solución para el reciclaje de los excedentes agrícolas (Caso típico de los países europeos).

Subproductos derivados:

Residuos; ellos se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Forestales:

a. Derivados de la industrialización de la madera.
b. Derivados de las operaciones silviculturales.
c. Leña propiamente dicha

2. Agroindustriales:

Combustibles solidos derivados de las operaciones de transformación y procesamiento de materias primas agrícolas, tales como bagazo, cáscaras de arroz, otros.

3. Agrícolas:

Derivados de cultivos agrícolas en general, tales como paja, rastrojos, entre otros.

¿Por qué los aspectos técnicos, económicos y ambientales?

La utilización de residuos lignocelulosicos para la generación de electricidad esta conformada por una cadena de diversas operaciones y procesos unitarios que, aparte de requerir la asistencia de especialistas de diferentes disciplinas, requieren un ajuste particular para su uso confiable y rentable.

Esto cubre una serie de aspectos que van desde la generación propiamente dicha de electricidad, su suministro y distribución pasando por la conversión de biocombustibles en energía termoeléctrica, la alimentación de los biocombustibles, su preparación adecuada para su uso eficiente, el almacenamiento, transporte, recolección y preparación.

De la cadena de procesos requeridos para la generación de biowatts, nos interesa concentrar la atención sobre los aspectos relativos que van desde la conversión a la producción de los biocombustibles. De estos procesos nos interesa priorizar nuestra atención en los aspectos técnicos, económicos, socioeconómicos y ambientales por dos razones principales:

Primero: No han sido debidamente abordados en reuniones anteriores y en la literatura técnica no abunda informaciones relativas al tema.

Segundo: Son los que hacen atractivo la generación de biowatts en diversos iniciativas individuales.

Analizando el tema desde otro ángulo se pueden notar dos niveles diferentes: uno que tiene en consideración los aspectos a nivel MICRO, y otro a nivel MACRO.

El nivel MICRO se refiere al análisis de los aspectos relacionados con cada proyecto bioeléctrico en particular.

Aspectos técnicos:

Cubre una serie de tecnologías desarrolladas para la efectiva y racional utilización de los combustibles biomásicos para la generación de electricidad que cubre operaciones unitarias relacionadas con:

La producción (en algunos casos se podría incluir el cultivo).
La preparación.
El almacenamiento.
El transporte.
El abastecimiento y suministro.
La conversión de biocombustibles.

Aspectos económicos:

Este es el tema crucial para la selección y adopción de este tipo de proyectos. Hay dos factores que merecen especial atención y ellos son: inversiones iniciales y costos de operación.

Aspectos socio-económicos:

La utilización de combustibles lignocelulosicos tiene una serie de implicancias socio-económicas muy importantes en dos niveles diferentes, a saber:

A nivel macro: La decisión de utilizar energía convencional o generar la propia electricidad a partir de residuos es toda una política y social en si misma por lo que significa en:

- Redistribución de la renta local.

- Rentabilidad de actividades rurales asociadas derivadas del uso de subproductos (residuos en muchos casos) agroforestales.

- Diversificación de las actividades rurales con la consiguiente apertura de nuevos mercados.

A nivel micro: Por la generación de empleos y la generación de ingresos con beneficios no solo a nivel individual sino que también de la comunidad en general donde está ubicado el proyecto.

Aspectos ambientales:

Son múltiples y variados. Para fines descriptivos se pueden dividir en tres niveles principales que son los siguientes:

Locales: Resuelve el problema de eliminación de residuos que generalmente ocasionan molestias y contaminación de diverso tipo mejorando el aspecto del lugar.

Zonales: Permiten proteger ríos y corrientes de aguas utilizadas por las comunidades de la zona.

Globales: Están relacionados con aspectos de contaminación del aire cuyo análisis escapa a esta reunión pero que es necesario e importante tener en debida consideración.

Aspectos infraestructurales:

Normalmente son considerados marginales pero que pueden ser muy importantes en algunos casos particulares. Especialmente los aspectos relativos a:

Disponibilidad de know how.

Servicios de asistencia técnica y mantenimiento.

Disponibilidad de mano de obra especializada y técnica.

Los aspectos a nivel MACRO incluyen aquellos relacionados con la política energética en general y la producción, suministro y distribución de electricidad. Ello tiene en cuenta también los aspectos institucionales, económicos y ambientales (por ejemplo: emisión de CO2, eliminación de residuos, otros) respectivos.

Un aspecto a nivel macro interesante de destacar es el relacionado con los diferentes mecanismos institucionales que en mayor y menor medida, según los casos, pueden promover o desincentivar la adopción de esta solución tecnológica de generación de biowatts. Ellos son:

Política energética.
Legislación energética.
Investigación y desarrollo de tecnologías.
Educación y capacitación de recursos humanos.

Comentarios finales

1. ¿Qué puede hacer la FAO para continuar apoyando el tema?

2. ¿Qué mecanismos y recursos utilizar?

- Cooperación Técnica entre Países en Desarrollo (CTPD).
- Universidades, Centros de investigación y desarrollo de tecnologías.
- Ex personal de la FAO y del Sistema de Naciones Unidas.


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